Pengaruh Variasi Konsentrasi Bahan Pengaktivasi Terseleksi

34 dalam jerami padi yang telah diaktivasi asam sitrat 1,75 N akan berinteraksi dengan minyak sehingga kapasitas sorpsi minyak mentah mengalami peningkatan. Namun setelah dicapai konsentrasi optimum, asam sitrat 2,00 N mengalami penurunan kapasitas sorpsi minyak mentah menjadi 7,03 g minyakg sorben ukuran partikel 355 µm dan 6,4 g minyakg sorben ukuran partikel 500 µm. Dengan pengujian komposisi jerami padi yang telah diaktivasi asam sitrat 2,00 N yaitu kadar air 5,64 , kadar abu 13,5 , kadar lignin 5,57 , kadar hemiselulosa 40,06 dan kadar selulosa 40,86 . Penurunan kapasitas sorpsi minyak mentah oleh jerami padi yang diaktivasi asam sitrat 2,00 N diduga disebabkan oleh konsentrasi asam sitrat yang berlebih maka asam sitrat akan menyebabkan hidrolisis pada sebagian selulosa sehingga selulosa yang bereaksi menjadi lebih sedikit. Asam dan basa mampu melabilkan ikatan antar rantai selulosa, sedangkan hidrolisis ikatan glikosidik β- 1,4 akan terjadi jika dilakukan pemanasan dengan asam kuat dan konsentrasi tinggi Belitz dan Grosch, 1987. Reaksi kimia akan terjadi dimana gugus OH pada selulosa akan tersubstitusi oleh gugus OH pada asam sitrat sehingga menghasilkan rantai karbon yang lebih panjang yang menyebabkan peningkatan kapasitas sorpsi. Reaksi antara selulosa dengan asam sitrat disajikan pada Gambar 12 Garcia et al., 2014. 35 Gambar 12. Reaksi Selulosa dengan Asam Sitrat Perbandingan konsentrasi asam asetat terhadap kapasitas sorpsi minyak mentah disajikan pada Gambar 13. Konsentrasi optimum asam asetat yaitu 1,25 N dengan kapasitas sorpsi sebesar 11,06 g minyakg sorben ukuran partikel 355 µm dan 11,14 g minyakg sorben ukuran partikel 500 µm. Gambar 13. Perbandingan Konsentrasi Asam Asetat terhadap Kapasitas Sorpsi Minyak Mentah oleh Jerami Padi 2 4 6 8 10 12 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 K a p a sita s S o rp si M in y a k g m in y a k g so rb en Konsentrasi N 355 µm 500 µm 36 Jerami padi yang telah diaktivasi asam asetat 1,25 N memiliki kadar air 6,73 , kadar abu 13,59 , kadar lignin 7,54 , kadar hemiselulosa 35,99 dan kadar selulosa 42,86 . Setelah dicapai konsentrasi optimum, asam asetat 1,50 N mengalami penurunan kapasitas sorpsi menjadi 8,54 g minyakg sorben ukuran 355 µm dan 9,15 ukuran partikel 500 µm. Penurunan kapasitas sorpsi minyak mentah oleh jerami padi yang diaktivasi asam asetat 1,50 N diduga disebabkan oleh konsentrasi asam asetat yang berlebih maka asam asetat akan menyebabkan hidrolisis pada sebagian selulosa sehingga selulosa yang bereaksi menjadi lebih sedikit. Asam dan basa mampu melabilkan ikatan antar rantai selulosa, sedangkan hidrolisis ikatan glikosidik β-1,4 akan terjadi jika dilakukan pemanasan dengan asam kuat dan konsentrasi tinggi Belitz dan Grosch, 1987. O H HO H HO H O OH H H OH O H H HO H HO OH H H OH O H HO H HO H O OH H H O O H H HO H HO OH H H OH O OH O Gambar 14. Reaksi Selulosa dan Asam Asetat Reaksi kimia akan terjadi dimana gugus OH pada selulosa akan tersubstitusi oleh gugus OH pada asam asetat sehingga menghasilkan rantai 37 karbon yang lebih panjang yang menyebabkan peningkatan kapasitas sorpsi. Reaksi antara selulosa dengan asam asetat disajikan pada Gambar 14. Perbandingan konsentrasi natrium dodesil sulfat terhadap kapasitas sorpsi minyak mentah disajikan pada Gambar 15. Konsentrasi optimum natrium dodesil sulfat 1,00 N dengan kapasitas sorpsi sebesar 8,85 g minyakg sorben ukuran partikel 355 µm dan 9,3 g minyakg sorben ukuran partikel 500 µm. Gambar 15. Perbandingan Konsentrasi Natrium Dodesil Sulfat terhadap Kapasitas Sorpsi Minyak oleh Jerami Padi Jerami padi yang telah diaktivasi natrium dodesil sulfat 1 N memiliki kadar air 4,41 , kadar abu 19,34 , kadar lignin 2,96 , kadar hemiselulosa 32,81 , dan kadar selulosa 44,88 . Setelah dicapai konsentrasi optimum, natrium dodesil sulfat 1,25 N mengalami penurunan kapasitas sorpsi menjadi 6,64 g minyakg sorben ukuran partikel 355 µm dan 7,28 g minyakg sorben ukuran partikel 500 µm. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 K ap asi tas S o rp si M in y ak g m in y ak g sor b e n Konsentrasi N 355 µm 500 µm 38 Reaksi kimia akan terjadi dimana gugus OH pada selulosa akan tersubstitusi oleh gugus O Na pada natrium dodesil sulfat sehingga menghasilkan dodesil sulfat yang memiliki rantai hidrokarbon panjang. Reaksi antara selulosa dengan natrium dodesil sulfat disajikan pada Gambar 16 Buana, 2013. O H HO H HO H O OH H H OH O H H HO H HO OH H H OH O H HO H HO H O OH H H O O H H HO H HO OH H H OH O S O - Na + O O O S O O Gambar 16. Reaksi Selulosa dengan Natrium Dodesil Sulfat Terjadi penurunan nilai kapasitas sorpsi minyak setelah konsentrasi optimum yang berarti bahwa jerami padi yang teraktivasi asam sitrat, asam asetat, dan natrium dodesil sulfat mengalami penyerapan optimum pada konsentrasi masing-masing 1,75; 1,25 dan 1,00 N, setelah itu mengalami desorpsi yang disebabkan oleh terhalangnya pori-pori jerami padi oleh keberadaan faktor sterik dari bahan pengaktivasi sehingga minyak yang dapat menempati pori tersebut hanya sedikit dan hanya melekat pada permukaan pori yang bersifat lipofil saja Barlianti dan Wiloso, 2008. 39 Menurut Langmuir, molekul yang terserap ditahan pada permukaan oleh gaya valensi yang tipenya sama dengan yang terjadi antara atom-atom dalam molekul. Adanya ikatan kimia pada permukaan sorben menyebabkan terbentuknya suatu lapisan atau layer, dimana akan menghambat proses sorpsi selanjutnya oleh sorben sehingga kapasitas sorpsi berkurang.

4.4. Karakterisasi dengan Fourier Transform Infra Red FTIR

Karakterisasi dengan FTIR bertujuan untuk mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat pada jerami padi tanpa aktivasi dan setelah diaktivasi dengan penambahan bahan pengaktivasi pada konsentrasi optimum yaitu asam sitrat 1,75 N, asam asetat 1,25 N dan natrium dodesil sulfat 1,00 N. Selain itu juga untuk membandingkan apakah terdapat perubahan gugus fungsi yang terdapat pada jerami padi tanpa aktivasi dan setelah diaktivasi dengan penambahan bahan pengaktivasi tersebut. Hasil identifikasi gugus fungsi pada jerami padi tanpa aktivasi terdapat serapan lebar pada bilangan gelombang 3317 cm -1 yang menunjukkan adanya vibrasi ulur gugus fungsi –OH untuk alkohol primer 3100-3500 cm -1 Lambert, 1987. Prediksi ini diperkuat dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 1443; 1250 dan 1030 cm -1 yang menunjukkan adanya vibrasi tekuk gugus fungsi – OH untuk alkohol primer 1400-1450; 1250-1350 dan 1000-1100 cm -1 Lambert, 1987. Serapan pada bilangan gelombang 2957 cm -1 yang menunjukkan adanya vibrasi ulur gugus –OH untuk alkohol, fenol 2400-3600 cm -1 Supratman, 2010. Prediksi ini yang diperkuat dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 40 1357; 1253 dan 1124 cm -1 yang menunjukkan adanya vibrasi tekuk gugus –OH untuk alkohol sekunder 1350-1450; 1250-1350 dan 1050-1150 cm -1 Lambert, 1987. Serapan pada bilangan gelombang sekitar 1465 cm -1 menunjukkan adanya vibrasi tekuk gugus C-H 1405-1465 cm -1 dan serapan pada bilangan gelombang 1090 cm -1 menunjukkan vibrasi ulur gugus C-O 1080-1300 cm -1 . Gambar 17 dibawah ini menunjukkan spektrum FTIR jerami padi tanpa aktivasi. Gambar 17. Spektrum FTIR Jerami Padi Tanpa Aktivasi Hasil identifikasi gugus fungsi pada jerami padi yang telah diaktivasi asam sitrat 1,75 N terdapat serapan lebar pada bilangan gelombang 3321 cm -1 yang menunjukkan adanya vibrasi ulur gugus fungsi –OH untuk alkohol primer 3100- 3500 cm -1 Lambert, 1987. Prediksi ini diperkuat dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 1440; 1261 dan 1089 cm -1 yang menunjukkan adanya vibrasi tekuk gugus fungsi –OH untuk alkohol primer 1400-1450; 1250-1350 dan 1000- 1100 cm -1 Lambert, 1987. Serapan pada bilangan gelombang 2954 cm -1 yang 41 menunjukkan adanya vibrasi ulur gugus –OH untuk alkohol, fenol 2400-3600 cm -1 Supratman, 2010. Prediksi ini yang diperkuat dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 1376; 1258 dan 1120 cm -1 yang menunjukkan adanya vibrasi tekuk gugus –OH untuk alkohol sekunder 1350-1450; 1250-1350 dan 1050-1150 cm -1 Lambert, 1987. Serapan pada bilangan gelombang 1672 cm -1 menunjukkan adanya vibrasi ulur gugus C=O 1635-1750 Lambert, 1987. Serapan pada bilangan gelombang sekitar 1465 cm -1 menunjukkan adanya vibrasi tekuk gugus C-H 1405-1465 cm -1 dan serapan pada bilangan gelombang 1136 cm -1 menunjukkan vibrasi ulur gugus C-O 1080-1300 cm -1 . Gambar 18 dibawah ini menunjukkan spektrum FTIR jerami padi yang telah diaktivasi asam sitrat 1,75 N. Gambar 18 . Spektrum FTIR Jerami Padi yang Diaktivasi Asam Sitrat 1,75 N Hasil identifikasi gugus fungsi pada jerami padi yang telah diaktivasi asam asetat 1,25 N terdapat serapan lebar pada bilangan gelombang 3312 cm -1 yang